石拱大桥支架施工方案全解

桑植县陈家河镇黄木塘大桥

新建桥梁工程

主

拱

支

架

专

项

施

工

方

案

编制时间：2016年8月1日

目录

第一章工程概况

第二章编制原则及编制依据

第三章施工安排

第四章施工进度计划

第五章劳动力及材料安排

第六章主要施工方法及工艺要求

第七章支架预压

第八章支架计算书

第九章砂浇筑方案

第十章拆除方案

第十一章应急预案

第1章工程概况

本桥为3孔35nl石砌板拱桥，桥梁全长129O40m,桥梁轴

线与水流方向正交,桥面纵坡为双向1%,横坡为2双主拱圈净跨径

35m,拱圈厚度0.90m,截面形式采用等截面悬链线，拱轴系数2。24,

矢高5。83m；腹拱漳跨径4。0m,为变截面圆弧拱，拱圈厚度0.35叫

矢高0.667m。全桥墩台基础设计为嵌岩扩大基础，要求地基承载力

2600Kp,嵌岩深度不小于0.8mo

第2章编制原则及编制依据

1)、编制原则：本工程考虑到施工工期、质量、安全等要求，故

在选择方案时，应充分考虑以下几点：

架体的结构设计,力求做到结构要安全可靠，造价经济合理

在规定的条件下和规定的使用期限内，能够充分满足预期的安

全性和耐久性。

选用材料时，力求做到常见通用、可周转利用，便于保养维修.

结构选型时，力求做到受力明确，构造措施到位，搭设方便，

便于检查验收.

综合以上几点，脚手架的搭设，还必须符合《建筑施工安全检

查标准》(JGJ59-99)等检查标准要求,要符合相关文明标化工地的

有关标准.

结合以上脚手架设计原则，同时结合本工程的实际情况，综合

考虑了以往的施工经验,决定采用碗扣式满堂支架施工方案。

2)、编制依据：

1、《陈家河镇黄木塘大桥》设计图纸

2、施工组织设计及施工现场实际情况

3、施工合同

4、相关法律法规：

《建筑工程安全生产管理条例》第二十六条；

《危险性较大的分部分项工程安全管理办法》建质[2009]87

号

5、相关的规范，具体如下：

《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130—2001)

《建筑结构荷载规范》(GB50009—2001)

《建筑施工模板安全技术规范》(JGJ162-2008)

《施工组织设计规范》(GB50502-2009)

《路桥施工计算手册》

第3章施工安排

3.1＞施工目标

进度目标:满足2017年3月1日完工总工期目标，质量目标：

确保施工达到国家施工验收统一标准；

安全目标：确保安全事故“0”发生；

环境目标:全过程监控，达到国家环境保护条例及张家界市相关

环保的要求。

3o2、施工工序及施工流水段

由于本工程施工工期较紧，拟采用一次性投入，主要施工顺序

为：

施工顺序：地基处理一场地硬化一支架搭设一安装主拱圈模板

一主拱圈预压一主拱圈砌筑一主拱圈碎浇注一支架拆除（碎强度

100%）

3.3、针对重点和难点，进行施工安全的主要管理和技术措施。

支架施工的重点和难点主要在于以下几个方面：

3.3o1地基处理

施工地理环境特殊，施工场大部分在河道中，因此地基的处理非

常关键。

3.3。2支架搭设

扣件式钢管满堂式脚手架的搭设是关系本工程结构施工的关键

环节，因此不论是材料的选购、还是施工组织管理都需要认真负责,

具体施工方法详见6.3节支架搭设。

3o3o3支架预压

支架预压是对搭设支架进行的一次检测，因此预压过程中需严

格按照预压方案执行，各级质量、安全体系应积极参与其中，做好

全过程的质量、安全监管。具体施工方案详见第七章支架预压.

3.4工程项目管理机构及人员

项目经理：李朝阳

总工程师：朱洪波

综合办公室：工程科:质安科:机料科:

朱珂谢迪喜刘卫华刘华光

黄

木

塘

大

桥

施

工

队

第4章施工进度计划安排

本工程单跨进度安排拟开始于主拱座施工阶段，计划开始日期

为2016年8月31日，持续时间26d,施工计划完成时间为9月29

日。

施工进度计划详见下表:

单陟施.1：进趣安捕

I：序匕称扪*丞U州］

地庭处理5

支架搭设一15

底模铺装6

文架预4

第5章劳动力及材料安排

本工程的劳动力组织具有其特殊性，阶段性及专业性，对专业

工种如：模板工、架子工、石工和机械操作工等采取轮流调班施工,

进场后，边作准备工作，边展开工序项目作业，待施工准备工作结

束，即可投入主体结构施工工作，迎接施工高峰期的到来.

1、劳动力进场计划

30天（日历天）

工种

地基处理支架搭设底模铺装支架预压

木工—610

碎工3一—

架子工—82

机械工24-3一

普工10121030

合计15302530

注：架子工、模板工等经培训后上岗。

2、主要投入的材料计划

序号材料名称规格单位数量备注

1钢管DN48X3.0mmT330

2扣件各型号个4200

3木方140*|60*3000mmm3150

4模板35*100*1500mmM21100

5顶托50cm个600

第6章主要施工方法及工艺要求

6.1、地基处理

为了满足支架基础的需要，根据人民交通出版社出版的《简明

公路施工手册（第二版）》的有关规定。支架基础整体布置思路为整

平基础、局部做分阶处理。非基岩段基础下层夯实碾压，压实度不

小于95%,并对压实度进行检查，再浇筑一层20cm厚C15素碎条形基

础.

需要投入的机械设备表

序号设备名称规格型号数量拟用部位

1挖掘机CAT3201■L方

2振动压路机YZ251土方

3自卸汽车SQ203转运

4装载机TY1601转运

5小型振动机1边角休整

6.2、施工现场现状及处理方法

6.2.1不利地质地段的处理

对原土方段地基作压实度检测，压实度不小于95%,浇筑一层

20cm厚C15素混凝土条形基础。

6.2。2对于地质良好的基岩地段，采用C15碎土局部找平。

602.3对于地质条件较好的砾石层，平整压实后钢管底部采用

垫钢或整木的方式.

6.2o5支架基础排水处理

为了确保支架基础的稳定性，以防支架基础被水浸泡，在支架基础

两侧硬化边沿,采用7o5#砂浆砌筑砂砾石.

6o3支架搭设工艺流程:

图一支架搭设及拆除工程施工工艺流程图

1、管架选材与布置：支架采用DN48X3。5mm钢管，立管纵横

间距：Oo7mX0.8m（0。7m为横桥向,0.8m为纵桥向）.步距为L2m,

钢管顶部采用UD-50型顶托。

2、顶托横管布置：钢管支架搭设完成后，在顶托上顺桥向布置

10cmX10cm木方。

3、模板布置：板厚3。5cm,松木板横桥向、由桥梁两侧向中心

铺设,底模宽出主拱边30cm以上。

4、拱盔支架安装如下图所示

注:尺寸详见下图

那

6.4、支架搭设

支架搭设前根据设计纵断面图计算出拱圈底至地面的高度，算出搭设

所需的材料用量。

立杆底部支撑面必须水平接触，立于混凝土基础、枕木或槽钢上，

不得置于松散的砂石堆上，并不得直接置于士基上；

复核顶托标高，确保横向水平.

1、水平杆

每步纵横向水平杆必须拉通。

水平杆件接长宜采用对接扣件连接，严禁采用搭接。

水平对接接头位置要求如下图。

纵向水平杆

（大横杆）•

_A_A

横向水平杆

（小横杆）,

----------------------------彳A・A

接头不在同步内（立面）接头不在同跨内（平面）

2、立杆

立杆平面布置图（详见附图）

搭接要求：本工程所有部位立杆接长全部采用对接扣件连接，接头位

置要求如下，局部如须绑接的需设置三个扣件（如相邻立杆均为绑接，可

在其中间位置增设一道立杆，立杆与横杆必须保证有三个扣件以上）.

立杆

水平杆

对接刊件

3、扫地杆设置剪刀撑

水平剪刀撑：模板支架四边与中间每隔3排立杆从顶层开始向下每

隔2步设置一道水平剪刀撑。设置时,有剪刀撑斜杆的框格数量应大于框

格总数的1/3;并在立杆顶部及立杆底部各增设一道

横向剪刀撑：模板支架四边满布竖向剪刀撑，中间每隔3.6m设置一

道纵横向剪刀撑，由底至顶连续设置：

纵向剪刀撑：纵向剪刀撑按照扇形设置，间隔3.6m,由底至顶连续设

置；

6o5、质量要求

1、立杆步距的设计：

ao架体构造荷载在立杆不同高度轴力变化不大时，采用等步距设置;

bo中部有加强层或支架很高，轴力沿高度分布变化较大，采用下小

上大的变步距设置

2.整体性构造层的设计：

ao支撑架高度220nl或横向高宽比N6时，需要设置整体性单或双水

平加强层；

bo单水平加强层可以每3米沿水平结构层设置水平斜杆或剪刀撑，

且须与立杆连接，设置斜杆层数要大于水平框格总数的1/3；

Co双水平加强层在支撑架的顶部和中部每隔10m设置，四周和中部

每10m设竖向斜杆，使其具有较大刚度和变形约束的空间结构层；

do在任何情况下，高支撑架的顶部和底部（扫地杆的设置层）必须

设水平加强层。

3o剪刀撑的设计：

a0沿支架四周外立面应满足立面满设剪刀撑；

bo中部可根据需要并依构架框格的大小，每隔3.6m设置。

4。顶部支撑点的设计：

ao最好在立杆顶部设置支托板，其距离支架顶层横杆的高度不宜大

于200mm；

b.顶部支撑点位于顶层横杆时，应靠近立杆,且不宜大于200nl叱

5o支撑架搭设的要求：

a.严格按照设计尺寸搭设，立杆和水平杆的接头均应错开在不同的

框格层中设置；

b.确保立杆的垂直偏差和横杆的水平偏差小于《扣件架规范》的要

求；

c.确保每个扣件和钢管的质量是满足要求的，每个扣件的拧紧力矩

都要控制在45〜60N.m,钢管不能选用已经长期使用发生变形的；

d.地基基础税的设计要满足承载力的要求。

6.施工使用的要求：

ao精心设计拱圈施工方案，确保模板支架施工过程中均衡受载，最

好采用分段分环，三跨同时砌筑方式;

b.严格控制实际施工荷载不超过设计荷载,对出现的超过最大荷载

要有相应的控制措施；

Co在预压和砌筑过程中，作好沉降观测，派人检查支架和支承情况,

发现下沉、松动和变形情况及时解决。

第7章支架加载方案

凡采用支架法施工上部结构的，受地基基础的复杂因数影响，均会产

生不利影响，按照施工规范和验收标准的规定和施工施工方案的要求，

为确保连续线形必须对支架进行预压。预压的目的主要是：1）、消除基

础的非弹性沉降；2）、测量基础弹性沉降为确定底模标高提供参考资料;

3）、消除支架的非弹性压缩；4）、测量支架的弹性压缩，为确定底模标

高提供参考资料.

主拱圈底模安装完毕，混凝土浇筑之前,必须对支架系统进行预压，

用块石对支架进行预压，预压顺序为从拱圈两边拱脚一拱顶一拱圈1/4

段位置对称预压（如图），对原始数据进行整理为支架搭设提供可靠数据。

尤其是拱圈两边拱脚、拱顶、拱圈1/4段位置的预压观察和监控.

加载顺序A-C对称加载

第8章支架计算书

L各参数取值

lo1模板支架参数

横向间距或排距(m)：0.70；纵距(m):0。80；步距(m)：1.20；

立杆上端伸出至模板支撑点长度(m)：0.10；模板支架搭设高度

(m):7O00(按实地平均考虑)；

采用的钢管(mm)：①48x3。5;并要求要检测合格。

扣件连接方式：全部采用双扣件，考虑扣件的保养情况，扣件抗滑承

载力系数:0.80；

板底支撑连接方式：弓形木支撑；

lo2荷载参数

模板自重(kN/m2):0o5;主拱圈混凝土自重(kN/d)：25.000;

施工均布荷载标准值(kN/n?):2o500；荷载自重gL23KN,活荷载g2=2。

5KN

1.3材料参数

面板采用松木板，厚度为3.5cm。

弓形木采用方木；规格为：10cmX10cm

1.4主拱圈参数

宽度(ni)：8o50m；厚度(mm):900.00mm；

2o模板面板计算：

2。1荷载计算

(1)静荷载为主拱圈混凝土和模板的自重(kN/m)：

qi=25X0.9X1+0.5X1=23kN/m;

(2)活荷载为施工人员及设备荷载(kN)：

q2=2o5X1=2.5kN/m；

2.2强度计算

最大弯矩考虑为静荷载与活荷载的计算值最不利分配的弯矩和，计

算公式如下：

M=0Aql2

其中：q=L2X23+1.4X2。5=31.IkN/m

最大弯矩M=0。lX31o1X0.352=0c38kN•m;

面板最大应力计算值o=20417/311000=1.52N/mm2；

面板的抗弯强度设计值[f]=13N/IRII2；

面板的最大应力计算值为lo52N/m/小于面板的抗弯强度设计值

13N/mm2,满足要求!

2.3挠度计算

挠度计算公式为

0.677g/4

3二--<--[--^--]-=---//250

100^7

其中q=31oIkN/m

面板最大挠度计算值v=0.677X31o1X1507(100X9500X

2083333o333)=0。004mm；

面板最大允许挠度[V]=150/250=0.6mm；

面板的最大挠度计算值0.004mm小于面板的最大允许挠度0。6

mm,满足要求！

3.模板支弓形木的计算：

弓形木按照简支梁计算，其惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:

立柱最大排距0。8叫故跨径L=0。8-0o048=0o752m

取拱顶处弓形木，作简支梁计算，那么有：

弓形木跨度：L二0。752m

弓形木单位荷载为：

g=(gi+g2)Xb=(23+2.5)X1.0=25KN/m

跨中弯矩：

M=if=25x05522=lo77KN/m

88

模板需要的截面模量：

W=—岁_-=——―-=0.12X10V

1.2x［0i，］1.2xl2xl03

弓形木宽度为0。1m,则有：

6x()j2xl()4

h=;=J=oo0268nl=2。68cm

VV0.1

初步取截面为O.lmXO。1m,依据选定的截面尺寸核算其扰度:

［二次=0.1x0.1383X10-5

1212

姆二5x25x0.7524

f=—X64=2.42X10

384~El384x9.0xl0x0.4779x10-

6.627xlQ-41小6-1

0.7523105I400

4O模板支架立杆荷载标准值(轴力)：

作用于模板支架的荷载包括静荷载、活荷载和风荷载。

lo静荷载标准值包括以下内容:

⑴脚手架的自重(kN)：

NG1=0.158X6X44X13=542.26k';

钢管的自重计算参照《扣件式规范》附录A。

(2)模板弓形木的自重(kN)：

NG2=5X(0.035X38.15X8。5+38。15X0。1X0.1X13)=81。

55kN;

(3)主拱圈自重(kN)：(第一层主拱圈按层厚的70%考虑)

NG3=25X0o9X8。5X38.15X70%=5107。33kN；

(4)扣件顶托自重(KN)

NG4=(7.12N+1.418N)X4X13X44=19.45KN

经计算得到，静荷载标准值NG=NG1+NG2+NG3+NG3=5750o59kN;

2o活荷载为施工荷载标准值与振倒混凝土时产生的荷载。

经计算得到，活荷载标准值NQ=(2。5+2)X0.7X0.8=2。52

kN；

3.不考虑风荷载时,每根立杆的轴向压力设计值计算

N=(5750.59NG+2。52NQ)/44X13=10.06kN；

5.立杆的稳定性计算：

立杆的稳定性计算公式：

◎=餐[力

&4

其中N------立杆的轴心压力设计值(kN):N=10.06kN；

(P-----轴心受压立杆的稳定系数，由长细比lo/i查表得

到；

i—~——计算立杆的截面回转半径(cm):i=1.59cm；

A------立杆净截面面积(cm2)：A=4.24cm2；

W-------立杆净截面模量(抵抗矩)(cm%W=4.49cm3；

O----------钢管立杆最大应力计算值(N/mn?)；

[f]------钢管立杆抗压强度设计值:[f]=205N/mm2;

Lo——一计算长度(m)；

如果完全参照《扣件式规范》，按下式计算

10=h+2a

ki-计算长度附加系数，取值为1.155;

u------计算长度系数，参照《扣件式规范》表5。3o3；

u=1.7;

a--立杆上端伸出顶层横杆中心线至模板支撑点的长

度；a=0.1m；

上式的计算结果：

立杆计算长度Lo=h+2a=lo2+0o1X2=1.4m；

Lo/i=1400/15o9=88；

由长细比Lo/i的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数

0.673；

钢管立杆的最大应力计算值；0=10060/（0.673X424）=43。

49N/mm2;

钢管立杆的最大应力计算值。=35。25N/mni2小于钢管立杆的抗压

强度设计值[f]=205N/mm2,满足要求！

立杆的抗压强度设计值[f]=205N/mm2,满足要求！

6。立杆的地基承载力计算：

立杆基础底面的平均压力应满足下式的要求

PWf8

地基承载力设计值：

fg二fRkXkc=120kpa；

其中，地基承载力标准值：电二300kpa；（根据地质资料取圆砾

承载力容许值）

脚手架地基承载力调整系数：k,=0.4；（保守按回填土考虑取

0.4,碎基础取值1。0）

立杆基础底面的平均压力：p=N/A=49o64kpa；

其中，上部结构传至基础顶面的轴向力设计值：N=10.06kN；

基础底面面积：A=0.125m2o（槽钢或枕木宽度按0.1米计算）

p=80o48kpaWfg=120kpa。地基承载力满足要求!

第9章主拱圈砂浇筑方案

碎浇筑前应砌完两侧镶面粗料石,碎浇筑均采用泵送碎浇筑，砌石及

拱圈碎浇筑顺序与拱圈预压一致，先从拱圈两边拱脚一拱顶一拱圈1/4段

位置对称依次浇筑,纵向对称于拱顶,横向对称于桥轴线，即分为五段浇

筑。分段浇筑程序应符合设计要求，应对称于拱顶进行，使拱架变形保持

均匀和尽可能的最小，分段浇筑时，各分段内的混凝土应一次连续浇筑

完

毕.

拱顶

浇注顺序A—B-C对称浇注

第10章支架拆除方案

支架拆除必须在拱圈佐强度达到100乐方可进行.遵循先松后拆的原

则。

主要顺序为：单跨先松拱圈跨中(拱顶)一横排的顶托一依次松两侧

拱脚顶托f松两侧拱角顶托f拆顶排支架f…f底排支架。

10.1拆除脚手架前的准备工作符合下列规定：

(1)全面检查脚手架的扣件连接、支撑体系等是否符合构造要求；

(2)清除脚手架上杂物及地面障碍物.

10.2拆除脚手架时，符合下列规定：

(1)拆除作业必须由上而下逐层进行,严禁上下同时作业；

(2)当脚手架拆至下部最后一根长立杆时，先在适当位置搭设临时

抛撑加固后，再拆除连墙件；

(3)当脚手架采取分段、分立面拆除时，对不拆除的脚手架两端，

先加设连墙件及横向斜杆加固。

10o3卸料时符合下列规定:

(1)各构配件严禁抛至地面；

(2)运至地面的构配件及时检查、整修与保养，并按品种、规格随时

码堆存放。

10o4安全管理

(1)脚手架搭设人员必须是经过按现行国家标准《特种作业人员安

仝技术考核管理规则》(GB5036)等考核合格的专业架子工.上岗人员应定

期体检,合格方可持证上岗。

(2)搭设脚手架人员必须戴安全帽、系安全带、穿防滑鞋.

(3)脚手架的构配件质量与搭设质量，按规定验收合格后方准使用。

(4)作业层上的施工荷载符合设计要求，不得超载。不得将模板支

架、缆风绳、泵送混凝土等到固定在脚手架上；严禁悬挂起重设备.

(5)当有六级及六级以上大风和雾、大雨天气时停止脚手架搭设与

拆除作业.

(6)脚手架使用中，定期检查杆件的设置的连接，支撑等的构造是

否符合要求;地基是否有积水，底座是否有松动，立杆是否悬空;扣件是

否松动；脚手架的垂直度偏差；安全防护措施是否符合要求；是否超载。

(7)在脚手架的使用期间严禁拆除主节点处的纵、横向水平杆、扫

地杆及连墙件.

(8)不得在脚手架基础及相邻处进行挖掘作业，否则采取安全措施。

(9)在脚手架上进行电、气焊作业时，必须有防火措施和专人看守。

(10)搭拆脚手架时，地面设围栏和警戒标志，并派专人看守，严

禁非操作人员入内。

(11)脚手架搭设结束后由专人对其进行验收，验收合格后方可立

模。

第11章应急预案

llo1、救援预案的目的

事故发生后，极时展开救援，抢救受伤人员，使受困、受伤害人员、

财产得到及时抢救。防止事故继续发展。

11.2.救援机构(祥